DE661315C

DE661315C - Tandem mill for reverse operation

Info

Publication number: DE661315C
Application number: DES93442D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1928-08-22
Filing date: 1929-08-17
Publication date: 1938-06-16

Description

Tandemwalzwerk für Umkehrbetrieb Bei Umkehrwalzwerken der Tandembauart befindet sich das Werkstück gleichzeitig im Bereiche von zwei oder mehr Walzensätzen. Jeder Walzensatz ist .mit einem besonderen Antriebsmotor für den Umkehrbetrieb ausgerüstet. Da im allgemeinen die Walzen verschiedenen Durchmesser besitzen, müssen sie mit verschiedener Drehzahl arbeiten. In der einen Drehrichtung der Walzen sind die Motordrehzahlen nur durch die Walzendurchmesser bestimmt; die Drehzahlen der Motoren verhalten sich dann umgekehrt wie die Walzendurchmesser. Wenn die Walzen in der entgegengesetzten Richtung arbeiten, muß das Drehzahlverhältnis der Motoren jedoch geändert werden, um die Verjüngung des Werkstückes auszugleichen; man hat dementsprechend die Geschwindigkeit aller Motoren geändert.Tandem rolling mill for reverse operation For reversing rolling mills of the tandem design the workpiece is in the area of two or more sets of rollers at the same time. Each roller set is equipped with a special drive motor for reverse operation. Since the rollers generally have different diameters, they must with work at different speeds. The engine speeds are in one direction of rotation of the rollers determined only by the roller diameter; the speeds of the motors behave then the reverse of the roll diameter. When the reels are in the opposite Work direction, however, the speed ratio of the motors must be changed, to compensate for the tapering of the workpiece; you have the speed accordingly all engines changed.

Eine einfachere Schaltung für derartige Anlagen ergibt sich gemäß der Erfindung dadurch, daß die Drehzahl eines der Antriebsmotoren der Walzensätze für die beiden Arbeitsrichtungen gleichbleibend gehalten und nur die Drehzahl des zweiten Motors oder der übrigen Motoren abhängig von der Arbeitsrichtung geändert wird. Die Steuerung erfolgt mittels jedem Motor zugeordneter Erregermaschinen, die ausschließlich in ihrem Erregerkreis gesteuert werden. Eis sind dementsprechend für die Regelung der Arbeitsgeschwindigkeit Gruppen gleicher Widerstände in den Erregerkreisen der Erregermaschinen vorgesehen. Für die Drehzahländerung des zweiten Motors oder der anderen bei der Richtungsänderung des Walzvorganges besonders zu steuernden Motoren ist in dem Erregerkreis der zugehörigen Erregermaschine eine besondere Widerstandsanordnung vorgesehen.A simpler circuit for such systems results according to of the invention in that the speed of one of the drive motors of the roller sets kept constant for both working directions and only the speed of the second motor or the other motors changed depending on the working direction will. The control is carried out by means of exciter machines assigned to each motor, the can only be controlled in their excitation circuit. Ice cream are accordingly for the regulation of the working speed groups of equal resistances in the Excitation circuits of the excitation machines provided. For changing the speed of the second Motor or the other especially when changing the direction of the rolling process controlling motors is one in the excitation circuit of the associated excitation machine special resistor arrangement provided.

Bei den eingangs erwähnten Umkehrwalzwerken in Tandembauart mit gesonderten Antriebsmotoren war .es bisher üblich, die Drehzahl der Walzmotoren dadurch zu verändern, daß man ihre Klemmenspannung bis zu einem gewissen Punkte entsprechend ihrer Grunddrehzahl steigerte und von dieser Grunddrehzahl aufwärts die Höchstdrehzahl durch Veränderung der Motorenerregung erreichte. Hierbei arbeitet die Feldregelung nur dann befriedigend, wenn die Erregung ohne Beeinflussung der Charakteristik der Erregerwicklungen geändert werden kann, d.. h. man muß die Zeitkonstante der Erregerwicklungen nach Möglichkeit konstant halten, was bei der hier üblichen Einschaltung von Widerständen in den Erregerkreis aber nicht erreicht wurde. Erst die Regelung in dem Erregerkreis der Erregermaschinen ergibt die gewünschte Konstanz der Zeitkonstante und damit Gleichzeitigkeit der Geschwindigkeitsregelung der Antriebsmotoren. Es ist auch bekannt gewesen, den Antriebsmotor einfacher Umkehrwalzwerke mit einer besonderen Erregermaschine zu versehen, deren Ankerkreis ebenfalls ohne Widerstände an die Erregerwicklung des Motors angeschlossen war, so daß die Steuerung des Motors allein durch die Veränderung der Erregung in der Erregermaschine erfolgte. Die für den Tandembetrieb wichtigen Vorteile konnten hierbei natürlich nicht erkannt werden; auch war die Steuerung insofern etwas umfangreich, als außer der Erregermaschine noch eine Kompoundierungsmaschine für die Motorsteuerung vorgesehen war. Eine derartige Anordnung würde in der Anwendung auf den Gegenstand der Erfindung noch umfangreicher und in der Steuerung verwickelter werden.In the tandem design reversing mills mentioned above with separate Drive motors, it has been customary to change the speed of the roller motors by that you can adjust their terminal voltage up to a certain point according to their base speed increased and from this basic speed upwards the maximum speed through change the engine excitation reached. The field control only works satisfactorily when the excitation is changed without affecting the characteristics of the excitation windings can be, i.e. you have to use the time constant of the excitation windings if possible keep constant, which is the case with the usual inclusion of resistors in the pathogen circuit was not reached. Only the regulation in the excitation circuit of the exciter results in the desired constancy of the time constant and thus Simultaneous speed control of the drive motors. It is also known been the drive motor of simple reversing mills with a special exciter to be provided, whose armature circuit also has no resistance to the field winding of the motor was connected, so that the control of the motor solely through the change the excitation took place in the exciter. The important ones for tandem operation Of course, advantages could not be recognized here; also was the control somewhat extensive in that, in addition to the exciter, there is also a compounding machine was intended for the engine control. Such an arrangement would be in use on the subject of the invention even more extensive and more involved in the control will.

Andererseits ist es auch bekanntgeworden, hintereinander angeordnete Walzwerke mit besonderen Erregermaschinen für die Regelung der Motoren zu verwenden. Die Regelung erfolgte aber vollkommen getrennt, da die Walzwerke nicht im Tandembetrieb arbeiteten; auch «rar keine Umkehr des Walzvorganges vorgesehen.On the other hand, it has also become known to be arranged one behind the other To use rolling mills with special excitation machines for regulating the motors. However, the regulation was carried out completely separately, since the rolling mills are not in tandem operation worked; also “rarely a reversal of the rolling process is envisaged.

Schließlich sind auch amerikanische Profilwalzwerke bekanntgeworden, bei denen ein Haupt- und ein Seitenwalzwerk für Umkehrbetrieb hintereinander angeordnet und deren Motoren für verschiedene Leistungen und verschiedene Regelbereiche ausgelegt waren. Eine derartige Anlage könnte gemäß vorliegender Erfindung betrieben werden; irgendwelche Vorschriften in dem Sinne, daß bei der Richtungsumkehr der eine Motor überhaupt nicht geregelt werden soll, sind in den Vorv eröffentlichungen aber nicht enthalten.Finally, American section mills have also become known, in which a main and a side rolling mill for reverse operation are arranged one behind the other and their motors designed for different powers and different control ranges was. Such a plant could be operated in accordance with the present invention; any regulations in the sense that when reversing the direction of one motor should not be regulated at all, are not in the prior publications contain.

Der Gegenstand der Erfindung enthält eine passende Vereinigung der vorbekannten Regelungsverfahren, wobei von deren Vorzügen Gebrauch gemacht und dennoch eine verhältnismäßig einfache Anordnung für ein Tandemwalzwerk mit Umkehrbetrieb geschaffen wird.The subject matter of the invention includes a suitable association of previously known control method, whereby use is made of their advantages and yet a relatively simple arrangement for a tandem rolling mill with reverse operation is created.

In Abb. i ist das Schaltbild einer nach der Erfindung - ausgestalteten Tandemwalzenstraße dargestellt. Die Walzensätze i und 2, die gleichzeitig auf ein Werkstück arbeiten sollen, werden von den Motoren 3 und 4 angetrieben. Die Motoren sind als Kompoundmotoren ausgebildet und besitzen Reihenschlußwicklungen 5 und 6 und Nebenschlußwicklungen 7 und 8; die Motoren werden geineinsam von einem Motorgenerator 9 gespeist. Der Generator i i ist über die Leitungen 17, i8 und 19, 2o direkt an die Walzmotoren angeschlossen. Um die Größe und Richtung der vom Generator i i entwickelten Spannung zu ändern, ist seine Erregerwicklung 16 umschaltbar an die Hilfsspannung 25 und 26 angeschlossen. Die Polarität der Generatorspannung wird durch die Schützen 27 und 28 bestimmt. Die Stärke der Generatorerregung wird durch die Schützen 2() und 30 geregelt.In Fig. I the circuit diagram of a tandem roller train designed according to the invention is shown. The roller sets i and 2, which are to work simultaneously on a workpiece, are driven by the motors 3 and 4. The motors are designed as compound motors and have series windings 5 and 6 and shunt windings 7 and 8; the motors are jointly fed by a motor generator 9. The generator ii is connected directly to the rolling motors via lines 17, i8 and 19, 2o. In order to change the magnitude and direction of the voltage developed by the generator ii, its excitation winding 16 is connected to the auxiliary voltage 25 and 26 in a switchable manner. The polarity of the generator voltage is determined by the contactors 27 and 28. The strength of the generator excitation is regulated by contactors 2 () and 30 .

Die Regelung der Walzmotoren erfolgt über den Hauptschalter 3 i, der im Ausführungsbeispiel als Fußschalter ausgebildet ist. Er besitzt zwei drehbare Segmentstücke 32 und 33, die die beiden Richtungsschützen steuern und durch Fußhebel 34 und 35 bewegt werden.The regulation of the rolling motors takes place via the main switch 3 i, the is designed as a foot switch in the embodiment. It has two rotatable ones Segment pieces 32 and 33 that control the two direction shooters and by foot pedal 34 and 35 are moved.

Der Hauptschalter 3 i besitzt ferner ein Segment 36, das zur Regelung der Drehzahl der Walzmotoren in beiden Richtungen dient. Es wird deshalb über die Mitnehnier 37 und 39 bzw. 38 und 40 von den Fußhebeln 34 und 35 mit bewegt. Eine Feder 41 sucht das Segment 36 in Richtung der Ausschaltbewegung zu ziehen.The main switch 3 i also has a segment 36, which is used for regulation the speed of the rolling motors is used in both directions. It is therefore about the Mitnehnier 37 and 39 or 38 and 40 of the foot levers 34 and 35 with moved. One Spring 41 seeks to pull segment 36 in the direction of the disconnection movement.

Die Erregung der Walzmotoren 3 und erfolgt über besondere Hilfserregersätze 42 und 43; deren Erregermaschinen besitzen N ebenschlußwicklungen 44 und 45, die an den Hilfsschienen 25 und 26 über Regelwiderstände 46 und 47 liegen. Die Größe der Regelwiderstände wird durch Schützen 48 und 53 eingestellt, die von dem Schaltsegment 36 gesteuert werden.The excitation of the rolling motors 3 and takes place via special auxiliary exciter sets 42 and 43; the exciter machines have shunt windings 44 and 45, the are on the auxiliary rails 25 and 26 via variable resistors 46 and 47. The size the variable resistors is set by contactors 48 and 53, which are from the switching segment 36 can be controlled.

Die Einrichtung nach der Erfindung arbeitet nun folgendermaßen.The device according to the invention now works as follows.

Es sei angenommen, daß sich der Motorgenerator 9 im Betriebe befindet. Die Walzmotoren 3 und 4 können dann in der einen Richtung durch Bewegung des Schaltsegmentes 32 in die Stellung a zum Anlauf gebracht werden. Hierbei werden die festen Kontaktfinger 54 und 55 überbrückt. Das Schütz 27 erhält dann Spannung und legt ,die Nebenschlußwicklung 16 des Generators i i über den Widerstand 59 an die Hilfsleiter 25 und 26. Der Generator i i entwickelt Spannung, und die Motoren 3 und 4 laufen an.It is assumed that the motor generator 9 is in operation. The rolling motors 3 and 4 can then in one direction by moving the switching segment 32 are brought into position a to start up. Here are the fixed contact fingers 54 and 55 bridged. The contactor 27 then receives voltage and sets the shunt winding 16 of the generator i i via the resistor 59 to the auxiliary conductors 25 and 26. The generator i i develops voltage and motors 3 and 4 start up.

Um die Walzmotoren auf ihre Grunddrehzahl zu bringen, wird nun der Hauptschalter in die zweite und dritte Stellung b und c gebracht. In der Stellung b werden die Kontaktfinger 6o und 61 verbunden, so daß das Schütz 29 an Spannung kommt. In der Stellung c erhält Schütz 30 über Kontaktfinger 6.4 Spannung, so daß nun der Widerstand 59 im Erregerkreis des Generators kurzgeschlossen wird und der Generator volle Spannung entwickelt.To bring the rolling motors to their basic speed, the main switch is now set to the second and third positions b and c. In the position b, the contact fingers 6o and 61 are connected so that the contactor 29 is connected to voltage. In position c, contactor 30 receives voltage via contact finger 6.4, so that resistor 59 in the exciter circuit of the generator is short-circuited and the generator develops full voltage.

Um die gleichmäßige Steigerung der Drehzahl der Motoren von der Grunddrehzahl zur Höchstdrehzahl, und zwar mit beliebiger Geschwindigkeit zu erzielen, werden die Motoren 3 und 4 von besonderen Erregermaschinen 65 und 66 erregt, deren Anker unmittelbar .an den Erregerwicklungen 7 und 8 der Walzmotoren liegen, so daß die Zeitkonstante dieses Kreises unverändert bleibt. Die weitere Beschleunigung der Walzmotoren erfolgt durch die Widerstände 46 und 47, die im Erregerkreis der Hilfsgeneratoren liegen.About the steady increase in the speed of the motors from the basic speed to the Maximum speed to be achieved at any speed, the motors 3 and 4 are excited by special excitation machines 65 and 66, whose Armature directly .an the excitation windings 7 and 8 of the rolling motors, so that the time constant of this circle remains unchanged. The further acceleration the rolling motors takes place through the resistors 46 and 47, which are in the excitation circuit of the Auxiliary generators lie.

Uni diese einzuschalten, wird der Hauptschalter 31 in seine vierte Stellung d gebracht. Dadurch wird der Kontaktfinger 67 von dem Segment 36 getrennt. Die Schützen 48 und 51, die über Kontaktfinger 57 an Spannung lagen, fallen ab und schalten dadurch einen Teil der vorher völlig kurzgeschlossenen Widerstände in den Erregerkreis der Generatoren 65 und 66. Die Spannung dieser Generatoren sinkt, und die Drehzahl der Walzmotoren steigt entsprechend durch Schwächung ihrer Erregung.To turn this on, the main switch 31 is in its fourth Position d brought. The contact finger 67 is thereby separated from the segment 36. The contactors 48 and 51, which were connected to voltage via contact fingers 57, drop out and thereby switch part of the previously completely short-circuited resistors into the Excitation circuit of generators 65 and 66. The voltage of these generators drops, and the speed of the rolling motors increases accordingly by weakening their excitation.

Eine weitere Drehzahlsteigerung wird durch Bewegung des Hauptschalters 31 in die Stellungen e und f erzielt, in denen die Schützen 49 und 52 bzw. 50 und 53 spannungslos werden und weitere Widerstände den Erregerwicklungen 46 und 45 vorschalten.A further increase in speed is achieved by moving the main switch 31 to the positions e and f , in which the contactors 49 and 52 or 50 and 53 are de-energized and further resistors are connected upstream of the excitation windings 46 and 45.

In den Abb. 2 und 3 sind an einem Ausführungsbeispiel die Drehzahlen der Walzwerksrollen zusammengestellt, wie sie sich im Betriebe etwa ergeben würden.In Figs. 2 and 3, the speeds are in one embodiment of the rolling mill rolls as they would arise in the company.

In Abb. a und 3 wird vorausgesetzt, daß der OOuerschnitt des Werkstückes beim Durchgang durch den Walzensatz i verringert werden soll. Aus den Abbildungen ergibt sich, daß die Höchstgeschwindigkeit des Walzmotors 4, der den Walzensatz 2 treibt, je nach der Richtung, in der das Werkstück, durch das Walzwerk hindurchgeht, geändert werden muß.In Fig. A and 3 it is assumed that the cross section of the workpiece should be reduced when passing through the set of rollers i. From the pictures it follows that the maximum speed of the roller motor 4, which the roller set 2 drives, depending on the direction in which the workpiece passes through the rolling mill, must be changed.

In Abb. 3 wird die Querschnittsverringerung des Werkstückes durch den Walzensatz i hervorgerufen. Das Verhältnis der Drehzahlen der Walzensätze ist dann durch deren Durchmesser gegeben. In Abb. 2 wird jedoch das Werkstück dem Walzensatz 2 vor der Ouerschnittsverringerung durch den Walzensatz i zugeführt. Das Verhältnis der Drehzahlen der Walzensätze ist dann sowohl durch deren Durchmesser als auch durch die Ouerschnittsverringerung bestimmt. Wenn also, wie in Abb. 2 und 3 vorausgesetzt ist, der Querschnitt des Werkstückes um io °/o verringert werden soll, so muß die Drehzahl des den Walzensatz 2 antreibenden Motors ebenfalls um den gleichen Prozentsatz verringert werden, um die Querschnittsverringerung im Walzensatz i auszugleichen.In Fig. 3, the cross-section of the workpiece is reduced by caused the set of rollers i. The ratio of the speeds of the roller sets is then given by their diameter. In Fig. 2, however, the workpiece is the set of rollers 2 supplied before the cross-section reduction by the roller set i. The relationship the speed of the roller sets is then determined by their diameter as well determined by the reduction in cross section. If so, as assumed in Fig. 2 and 3 If the cross-section of the workpiece is to be reduced by 10%, the Speed of the motor driving the roller set 2 also by the same percentage be reduced in order to compensate for the reduction in cross-section in the set of rollers i.

Die Anpassung des Walzwerkes an die beschriebenen Betriebsverhältnisse wird nun durch einen veränderlichen Widerstand 75 im Stromkreis der Erregerwicklung 45 erzielt. Dieser Widerstand kann zweckmäßig von dem Hauptschalter 31 mit betätigt werden. Es genügt oft jedoch auch eine Einstellung von Hand. Je nach der Einstellung des Kontaktarmes 76 am Regelwiderstand 75 wird nun die Höchstdrehzahl des Motors 4. verändert. Man kann diesen Widerstand daher in Höchstdrehzahlen eichen. Da der Widerstand 75 im Stromkreis der Hilfserregermaschine liegt, beeinträchtigt er nicht die Verzögerungs- oder Beschleunigungszeiten der Walzmotoren. Die Zeitkonstante der Erregerwicklung des Arbeitsmotors 4 bleibt ohne Rücksicht auf die Einstellung des Widerstandes 75 konstant.The adaptation of the rolling mill to the operating conditions described is now through a variable resistor 75 in the circuit of the excitation winding 45 scored. This resistor can expediently also be actuated by the main switch 31 will. However, setting by hand is often sufficient. Depending on the setting of the contact arm 76 on the variable resistor 75 is now the maximum speed of the motor 4. changed. This resistance can therefore be calibrated in maximum speeds. Since the Resistor 75 is in the circuit of the auxiliary exciter, it does not affect the deceleration or acceleration times of the rolling motors. The time constant the excitation winding of the work motor 4 remains regardless of the setting of resistance 75 constant.

Die Veränderung der Widerstände im Stromkreis der Erregerwicklung der Erregergeneratoren ruft nun zwar an sich eine Veränderung der Zeitkonstante dieser Erregerwicklungen 4.4 und 45 hervor. Die Generatoren 65 und 66 lassen sich jedoch mit so geringer Zeitkonstante nach den bekannten Gesichtspunkten der Schnellerregung bauen, daß die Verstärkung oder Schwächung des Feldes der Erregergeneratoren nur einen ganz geringen Bruchteil der Zeit erfordert, die hierfür bei den Arbeitsmotoren notwendig ist. Eine Veränderung in der Zeitkonstante der Erregerwicklungen 44 und 45 muß daher ohne jeden merkbaren Einfluß auf die Zeitkonstanten der Hauptmotoren bleiben.The change in the resistances in the circuit of the excitation winding the excitation generator now calls for a change in the time constant of these excitation windings 4.4 and 45. The generators 65 and 66 can but with such a small time constant according to the known aspects of high-speed excitation build that amplification or weakening of the field of the exciter generators only requires a very small fraction of the time this is required for the work engines necessary is. A change in the time constant of the excitation windings 44 and 45 must therefore have no noticeable influence on the time constants of the main motors stay.

Claims

PATENT CLAIM:. Tandem mill for reverse operation finite each set of rolls associated drive motors, characterized in that for the drive motors (3, 4) separate excitation machines (65, 66) are provided whose control for the regulation of the working speed by means of groups of the same in the excitation circuits (44, 45) of both machines (65, 66) arranged resistors (48, 49, 50, 51, 52, 53), while a motor is used to change the direction of the rolling process is kept at unchanged speed and for .the speed change of the second Motors (4.) or the other motors have a special resistor (75) in the excitation circuit the associated excitation machine (66) is used.